MECANICA DE MATERIALES

MECÁNICA DE
MATERIALES I
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA Y DISEÑO

Prof. Oscar Eduardo Guerrero R.

TEMA I. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
• Introducción
El objetivo principal de la Mecánica de los Materiales, es brindar al ingeniero los
recursos o herramientas necesarias que le permitan: analizar y diseñar elementos de
máquinas y estructuras. Esto implica, ladeterminación de esfuerzos y deformaciones o,
el dimensionamiento de estos elementos mecánicos sometidos a diferentes

condiciones de cargas, según sea el caso.

TEMA I. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
• Introducción
El estudio de la Mecánica de los cuerpos rígidos, a través del curso de estática, nos ha
permitido conocer que las condiciones necesarias para que un cuerpo se encuentre en
equilibrio, sonlas siguientes:


F  0

;


M  0

Donde: el término F representa las fuerzas aplicadas sobre el cuerpo referidas a un

sistema coordenado ortogonal. Análogamente, el término M constituye los momentos
que actúan sobre dicho cuerpo, dentro del mismo sistema de referencia.

TEMA I. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
• Introducción
De manera general, si un elemento en equilibrio, sometidoa la acción externa de
cargas, es decir fuerzas y momentos; le hacemos un corte transversal imaginario
dividiéndolo en dos partes; entonces, para que dicho elemento pueda mantenerse
en equilibrio, tienen que generarse fuerzas internas en su sección transversal.

TEMA I. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
• Introducción
Las fuerzas internas que se generan en la
sección

transversal

,resultante de las fuerzas

representa

la

elementales

distribuidas sobre el área A de dicha
sección.

TEMA I. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
• Introducción
Descomponiendo la fuerza resultante, obtendremos una componente axial P, normal a
la sección en estudio y otra cortante V, contenida en ésta y, que es el resultado de la
suma vectorial de las fuerzas contenidas en el plano de la sección.TEMA I. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
• Introducción
Análogamente, al descomponer el momento, obtendremos una componente T, normal
a la sección en estudio, denominada momento torsor y otra componente M, contenida
en ésta, denominada momento flector, que es el resultado de la suma vectorial de los
momentos contenidos en el plano de la sección.

TEMA I. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
• Introducción
Enresumen, podemos tener cuatro tipo de cargas sobre una sección transversal:

• Carga Axial: Es la componente de la fuerza resultante, normal al plano de la sección
transversal.
• Fuerza Cortante: Es la componente de la fuerza resultante contenida en el plano de

la sección transversal.
• Momento Torsor: Es la componente del momento resultante normal al plano de la
sección transversal.
•Momento Flector: Es la componente del momento resultante contenida en el plano
de la sección transversal.

TEMA I. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
• Concepto de Esfuerzo

La fuerza por unidad de área, o intensidad de las fuerzas distribuidas sobre
una sección determinada, se conoce como el esfuerzo en dicha sección
transversal.

Si consideramos ambas componentes de la fuerza resultante, podemosnotar
que: la componente normal a la sección transversal y la componente
contenida en ésta, generan esfuerzos normales y cortantes o tangenciales

respectivamente.

TEMA I. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
• Concepto de Esfuerzo
Matemáticamente, para definir el esfuerzo
en un punto Q cualquiera de la sección
transversal; es necesario considerar una
pequeña área DA de dicha sección, en la
que actúauna fuerza elemental DF.

Dividiendo este valor por DA y, haciendo

tender a cero esta porción de área, se
obtiene el esfuerzo en el punto Q.

TEMA I. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
• Concepto de Esfuerzo
De tal manera que si consideramos la componente DFn de la fuerza elemental DF,
podríamos definir el esfuerzo normal s como: la cantidad de fuerza por unidad de área

actuando en dirección...